ES1305970U - Composicion fertilizante para la estimulacion de la microbiota autoctona y exogena de los suelos agricolas cultivables - Google Patents
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Abstract
Composición fertilizante para la estimulación de la microbiota autóctona y exógena de los suelos agrícolas cultivables caracterizada por estar comprendidos los siguientes componentes en los siguientes rangos entre paréntesis: {IMAGEN-01}
Description
DESCRIPCIÓN
COMPOSICION FERTILIZANTE PARA LA ESTIMULACIÓN DE LA MICROBIOTA
AUTÓCTONA Y EXÓGENA DE LOS SUELOS AGRÍCOLAS CULTIVABLES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El aumento de la producción de alimentos para satisfacer las necesidades de una población en crecimiento es uno de los principales desafíos mundiales. La producción agraria está amenazada, debido a la reducción de la tierra cultivable, el aumento de las actividades antropogénicas, el incremento de las temperaturas con cambios bruscos del clima, inundaciones, sequias, el incremento de la salinidad de los suelos derivado del uso intensivo de la fertilización inorgánica, lo que lleva consigo una reducción de los rendimientos agrícolas.
Este necesario aumento de la producción agrícola se debe conseguir disminuyendo el impacto que la agricultura genera en el medio ambiente tanto en la huella del carbono, huella hídrica y huella del nitrógeno, aspectos que están muy presentes en las políticas agrarias europeas, Pacto verde 2050 (EU climáticamente neutra, estrategia de la granja a la mesa), Horizonte 2030 (entre otros objetivos, el de reducir el uso de fertilizantes convencionales un 20%, y las pérdidas de nutrientes en un 50%), y por último, la nueva PAC 2023-2027 (más verde y ecológica, implantación de eco-esquemas, etc.).
El objeto de esta patente es reducir la huella de nitrógeno, al reducir el uso de compuestos nitrogenados de síntesis química, mejorando el medio ambiente, disminuyendo la eutrofización de las aguas, así como la emisión de nitrógeno a la atmósfera y como consecuencia la mejora de la salud del suelo y por ende en la de la de los cultivos y la población.
La presión química ejercida sobre los suelos agrícolas debido al uso indiscriminado de fertilizantes y fitosanitarios impacta negativamente en la microbiota beneficiosa del suelo, y en consecuencia en el potencial productivo de los cultivos.
Actualmente, los bioestimulantes se han convertido en una de las herramientas más prometedoras para mejorar el crecimiento y productividad de los cultivos de forma natural, solucionando alguno de los problemas relacionados con el uso de los fertilizantes químicos.
En el grupo de los bioestimulantes según la legislación de la UE(2019/1009) están incluidos aquellos constituidos por microorganismos: hongos micorrícicos y tres géneros de bacterias(Azospirillum, Azotobacter y Rhizobium)y los no microbianos: Ácidos húmicos, hidrolizados de proteínas y compuestos nitrogenados (Aminoácidos) y extractos de algas, como los más importantes.
La fijación biológica de nitrógeno (FBN) en las plantas tiene el potencial de ser una importante fuente de nitrógeno que puede reducir nuestra dependencia de la producción industrial de nitrógeno.
La FB N llevada a cabo por las bacterias diazótrofas puede contribuir con aproximadamente la mitad del nitrógeno que necesitan las plantas cultivadas. Este es un nitrógeno de bajo costo, no contaminante y una vía para incrementar la fertilidad del suelo y la producción de los cultivos.
El objetivo de esta patente es desarrollar una composición fertilizante de aplicación al suelo que active e incremente la microbiota autóctona del suelo y favorezca el establecimiento de la alóctona aportada por los agricultores, en especial los PGPRs (del inglés Plant Growth Promoting Rhizobacteria ó Rizobacterias Promotoras del Crecimiento de las Plantas), obteniendo como resultado un mayor incremento de las enzimas responsables de la fijación del nitrógeno (nitrogenasas), solubilización del fósforo (fosfatasas), así como diversas fitohormonas que favorecen el desarrollo radicular de las plantas cultivadas (ABA, IAA, ET, CK, JA) así como de metabolitos secundarios como sideróforos.
El resultado obtenido con el uso de esta invención ha sido la reducción significativa en el uso de fertilizantes químicos.
El producto de la invención está basado en los siguientes componentes:
- N-Metilglicina, es un producto intermedio y un subproducto en la síntesis y degradación de la glicina. La N-Metilglicina es metabolizada a glicina por la enzima sarcosina deshidrogenasa, mientras que la glicina-N-metil transferasa genera N-Metilglicina a partir de la glicina.
- Fe y Mo, son elementos que forman parte del cofactor Fe-Mo, el cual constituye el sitio activo de las enzimas nitrogenasas, responsables de la fijación del nitrógeno atmosférico N<2>en iones amonio NH<4>+ ; estas enzimas forman parte de bacterias fijadoras de nitrógeno, tales comoRhizobium,azotobacterias yClostridium.
-Fosforo(P):El proceso de fijación de N requiere de una fuente disponible de energía para el crecimiento bacteriano y la transformación de N<2>en NH<3>. Es imprescindible como fuente de energía al momento que 16 moléculas de adenosina trifosfato (ATP) se convierta en adenosina difosfato (ADP) por cada molécula de N2 que se reduce en NH3. El ATP se genera en el proceso de fotosíntesis, cuando la energía luminosa se transforma y almacena en forma de ATP. La deficiencia de P restringe el crecimiento radicular, el proceso de fotosíntesis y el transporte de azúcares, además de otras funciones, que ejercen influencia directa o indirectamente en la fijación de nitrógeno.
-Boro (B): La importancia del B en el crecimiento de las plantas fue descubierto en los años 1920 y reconocido como un importante micronutriente en todas las plantas superiores desde entonces. El B tiene un impacto en la interacción entre las células de la superficie de las leguminosas y losRhizobiumy la formación de nódulos. Su deficiencia inhibe la fijación del N, al disminuir la actividad nitrogenasa. El B también tiene importancia en el crecimiento y desarrollo de la raíz, debido a hormonas que participan en este proceso.
-Magnesio (Mg):Es la base estructural de la clorofila y por ello esencial en el proceso de fotosíntesis, es clave en los procesos de fosforilación de la planta, promoviendo la transferencia, conversión y acumulación de energía (ATP).
-Zinc (Zn): Es utilizado en la formación de la clorofila, asimismo activa las enzimas responsables de ciertas proteínas.
-Manganeso (Mn):participa en la producción de clorofila y activa enzimas como la enzima reductasa de nitratos y enzimas del metabolismos de los carbohidratos. -Aminoácidos:Mezcla de aminoácidos de origen vegetal, producidos por hidrólisis enzimática, fuente de nutrición de la microbiota y complejante de macro y microelementos, incrementando su eficiencia. Los aminoácidos fundamentales, expresados en porcentaje del total de aminoácidos, son los siguientes:
- Lisina (35-50%): catalizador de la absorción del nitrógeno.
- Glicina (4,5-7,5%): posee una gran acción quelante, por lo que un alto contenido de este aminoácido favorece la asimilación de los nutrientes. Su aplicación al suelo compleja los nutrientes bloqueados en él. La glicina también actúa mejorando el proceso de floración y fecundación. El aminoácido glicina está muy relacionado con la clorofila y la fotosíntesis, y su aplicación fomenta el desarrollo y salida de nuevos brotes. Asparagina (0,5-1,5%): incrementa la asimilación de nitrógeno, reduciendo la clorosis por falta de este macroelemento.
- Metionina (0,1-0,5%): favorece el crecimiento radicular. Interviene en la maduración de los frutos y obtención de color. Es un precursor del etileno.
-Materia orgánica: Por la mejora física y química del suelo.
Las ventajas de esta invención son las siguientes:
- Favorece el proceso de germinación de las semillas.
- Activa la formación del sistema radicular.
- Estimula la asimilación de los macroelementos aportados al suelo o a la planta.
- Aumenta la absorción del N de fijación atmosférica.
- Aumenta la solubilización del P.
- Aumenta la producción de sideróforos. Acelera la formación y crecimiento de las hojas.
- Activa el proceso de fotosíntesis y de fijación de Carbono.
- Favorece la formación de flores, la capacidad de fecundación y cuajado del fruto.
- Disminuye los efectos de estrés provocados por acciones climáticas, químicas o de otro tipo, tales como salinidad, sequías, fitotoxicidad, altas temperaturas, etc.
- Facilita la regeneración de tejidos dañados por podas, golpes de vareo, pedriscos, fitotoxicidades, quemaduras, etc.
- Preserva el medio ambiente al no contener metales pesados, no ser tóxico, peligroso, ni inflamable y permitir la reducción de las dosis de aplicación de pesticidas.
- Con los nutrientes que proporciona favorece la restauración del suelo y la microbiota beneficiosa de éste.
- Aumenta la precocidad de las cosechas, la uniformidad, coloración y calidad de las mismas: menor nivel de gluten en cereales (según estudio titulado "Could Global Intensification of Nitrogen Fertilisation Increase Imnunogenic proteins and Favour the Spread of Coeliac Phatology” publicado por la revista Foods y liderado por Josep Peñuela investigador del CSIC y del centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales de la Universidad de Barcelona, mayor grado Brix de los frutos, etc.).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Aunque no se ha encontrado ninguna invención idéntica a la descrita, exponemos a continuación los documentos encontrados que reflejan el estado de la técnica relacionado con la misma:
El documento ES2698384T3 describe una microcápsula con un tamaño de 10 a 3000 mm que comprende i) un núcleo que comprende al menos un probiótico, un prebiótico o una mezcla de los mismos embebido en un polímero seleccionado entre alginato y pectina, ii) una capa interna que rodea el núcleo que comprende al menos un probiótico, un prebiótico o una mezcla de los mismos embebido en un polímero seleccionado de alginato y pectina, y iii) una capa externa que comprende un material hidrófobo con un punto de fusión de 35 a 90 °C rodeando la capa interna, en la que el al menos un probiótico o prebiótico comprendido en el núcleo es diferente e incompatible con al menos un probiótico o prebiótico comprendido en la capa interna.
El documento EP3205216A1 se refiere a un probiótico, prebiótico o una mezcla de los mismos incrustado en un polímero seleccionado de alginato y pectina, (ii) una capa interna que rodea el núcleo que comprende al menos un probiótico, prebiótico o una mezcla de los mismos incrustado en un polímero seleccionado de alginato y pectina, y (iii) una capa externa que rodea la capa interna que comprende material hidrofóbico que tiene un punto de fusión comprendido entre 35 y 90 °C, en el que el al menos un probiótico o prebiótico comprendido en el núcleo es diferente del al menos un probiótico o prebiótico comprendido en la capa interna.
El documento JL/a/2006/000034 propone una composición de biofertilizante orgánico caracterizado por comprender una mezcla de productos: jarabe o melaza de caña de azúcar, microorganismos beneficiosos, un retenedor de humedad, un fertilizante orgánico, composta de caña de azúcar granulado, algas marinas o componentes de algas marinas, humus líquido y hongos beneficiosos.
El documento ES2347124A1 reivindica un procedimiento de elaboración de un abono ecológico a partir de algas de arribazón, restos de pescado y material lignocelulósico, caracterizado porque comprende las etapas de:
a) superponer alternativamente capas de algas, capas de restos de pescado y capas de material lignocelulósico, a temperatura y presión ambientales, hasta obtener una pila de aproximadamente 1 m de altura
b) voltear la pila semanalmente durante un tiempo de 2 meses hasta obtener un compost aireado, mezclado y homogéneo;
c) maduración y volteo quincenal durante otros 2 meses, hasta obtener un compost estable y maduro, que incluye control de pH, humedad, conductividad eléctrica y concentraciones de carbono y nitrógeno,
d) cribar el compost de la etapa c) con un tamiz de luz de malla de 20 mm a fin de obtener un abono homogéneo.
Conclusiones:Como se desprende de la investigación realizada, ninguno de los documentos encontrados soluciona los problemas planteados como lo hace la invención propuesta, siendo en todos los casos la invención que se propone mejor que las patentes encontradas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El compuesto objeto de la presente invención se constituye a partir de una fórmula base que contiene la N-Metilglicina en mezcla con elementos que actúan como cofactores metálicos enzimáticos (Fe y Mo), y P como fuente energética. El P se envuelve en este proceso como una fuente de energía al momento que 16 moléculas de adenosina trifosfato (ATP) se convierte en adenosin difosfato (ADP) por cada molécula de N2 que se reduce a NH3. El ATP se genera durante el proceso de fotosíntesis, cuando la energía luminosa se transforma y almacena en forma de ATP que luego puede ser usado por la planta. Se añaden otros macro elementos (N y K) y micro elementos necesarios en la activación biológica de los microorganismos del suelo (B, Mg, Zn y Mn).
Se completa la fórmula de esta invención con dos opciones. En primera opción con: Aminoácidos libres de origen vegetal favorecedores de la microbiota del suelo y materia orgánica como mejorante de la estructura física y química del suelo.
En segunda opción se completa la fórmula con macroalgas(Ascophillum nodosumy/oEcklonia máxima),microalgas(Spirulina)y levaduras(Saccharomices spp.).En este caso el complemento de la base de la invención se constituye a partir deSpirulinay macroalgas como fuente de proteínas, vitaminas, minerales, polisacáridos y ácidos grasos esenciales, además de levaduras que estimulan la microbiota del suelo.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
Una realización preferente de la presente invención consiste en un compuesto para el suelo que contiene las siguientes componentes en porcentaje en relación con su peso y rangos entre paréntesis:
Finalmente, tanto al extracto diluido como al extracto concentrado se le adicionan agentes quelatantes (EDTA) Y acomplejantes (LIGNOSULFATOS) para lograr su estabilización y reforzar su acción como fertilizante.
Claims (4)
- REIVINDICACIONES 1. Composición fertilizante para la estimulación de la microbiota autóctona y exógena de los suelos agrícolas cultivables caracterizada por estar comprendidos los siguientes componentes en los siguientes rangos entre paréntesis:
- 2. Composición fertilizante para la estimulación de la microbiota autóctona y exógena de los suelos agrícolas cultivables, según reivindicacion 1, caracterizada por comprender los siguientes valores concretos de los componentes en relación al peso:
- 3. Composición fertilizante para la estimulación de la microbiota autóctona y exógena de los suelos agrícolas cultivables, según reivindicación 1, caracterizada porque a la composición se le adicionan agentes quelatantes (edta) y acomplejantes (lignosulfatos).
- 4. Composición fertilizante para la estimulación de la microbiota autóctona y exógena de los suelos agrícolas cultivables, según reivindicación 1, caracterizada porque se completa la fórmula con macroalgas(Ascophillum nodosumy/oEcklonia máxima),microalgas(Spirulina)y levaduras(Saccharomices spp.).
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